JPWO2013038463A1 - 振動発電を行う波動歯車装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記可撓性外歯歯車には振動発電部が配置されており、
前記振動発電部は、前記波動発生器の回転に伴って繰り返し撓められる前記可撓性外歯歯車の撓み動作によって発電を行うことを特徴としている。
前記可撓性リングには振動発電部が配置されており、
前記振動発電部は、前記波動発生器の回転に伴って繰り返し撓められる前記可撓性リングの撓み動作によって発電を行うことを特徴としている。
図1(a)は本発明を適用した実施の形態1に係るカップタイプの波動歯車装置を示す概略構成図であり、図1(b)はその概略正面図である。これらの図に示すように、波動歯車装置1は、円環状の剛性内歯歯車2と、その内側に配置された可撓性外歯歯車3と、この内側に嵌め込まれた楕円状輪郭の波動発生器4とを有している。剛性内歯歯車2と可撓性外歯歯車3は共にモジュールmの平歯車である。また、両歯車の歯数差は2n(nは正の整数)、本例では2枚(n=1)であり、剛性内歯歯車2の方が多い。可撓性外歯歯車3は楕円状輪郭の波動発生器4によって楕円状に撓められ、その外歯34が楕円状の長軸L1方向の両端部分において剛性内歯歯車2の内歯24に噛み合っている。
図4は本発明を適用した実施の形態2に係るシルクハットタイプの波動歯車装置を示す概略構成図である。シルクハットタイプの波動歯車装置100の基本構成はカップタイプの波動歯車装置1と同様であり、剛性内歯歯車102と、可撓性外歯歯車103と、波動発生器104を備えている。可撓性外歯歯車103はシルクハット形状のものであり、可撓性の円筒部131と、その後端131bに連続して半径方向の外側に広がる円盤状のダイヤフラム132と、ダイヤフラム132の外周縁に連続している円環状のボス133と、円筒部131の前端開口131aの側の外周面部分に形成した外歯134とを備えている。外歯134は剛性内歯歯車102の内歯124に撓み可能である。楕円状輪郭の波動発生器104は、可撓性外歯歯車103の円筒部131における前端開口131aの側の外歯形成部分の内側に嵌め込まれている。波動発生器104によって楕円状に撓められている円筒部131は、そのダイヤフラム側の後端131bから前端開口131aに向けて、半径方向の外側あるいは内側への撓み量が漸増している。
図5(a)は本発明を適用した実施の形態3に係るフラットタイプの摩擦係合式波動装置の概略構成図であり、図5(b)はその概略正面図である。摩擦係合式波動装置200は、円環状の第1、第2剛性リング201、202と、これら第1、第2剛性リング201、202の内側に同軸状態に配置された可撓性リング203と、可撓性リング203の内側に嵌めた楕円状輪郭の波動発生器204とを備えている。第1、第2剛性リング201、202の円形内周面はそれぞれ第1摩擦係合面224、225となっており、可撓性リング203の円形外周面にも摩擦係合面234が形成されている。
なお、上記の例は、本発明をカップタイプおよびシルクハットタイプの波動歯車装置に適用した例であるが、本発明をフラットタイプの波動歯車装置に対しても同様に適用可能である。
Claims (12)
- 円環状の剛性内歯歯車と、前記剛性内歯歯車の内側に同軸状に配置された半径方向に撓み可能な可撓性外歯歯車と、前記可撓性外歯歯車の内側に同軸状に配置された波動発生器とを有し、前記波動発生器によって、前記可撓性外歯歯車は半径方向に撓められて前記剛性内歯歯車に対して部分的に噛み合っており、前記波動発生器の回転に伴って前記剛性内歯歯車と前記可撓性外歯歯車の噛み合い位置が円周方向に移動すると、これら両歯車の間には、これら両歯車の歯数差に応じた相対回転が発生する波動歯車装置において、
前記可撓性外歯歯車には振動発電部が配置されており、
前記振動発電部は、前記波動発生器の回転に伴って繰り返し撓められる前記可撓性外歯歯車の撓み動作によって発電を行うことを特徴とする波動歯車装置。 - 請求項1において、
前記振動発電部は、前記波動発生器の回転に伴って繰り返し撓められる前記可撓性外歯歯車の撓み動作によって変位して発電を行う圧電素子を備えていることを特徴とする波動歯車装置。 - 請求項2において、
前記可撓性外歯歯車は、可撓性の円筒部と、この円筒部の後端から半径方向に延びている円盤状のダイヤフラムと、前記円筒部の前端開口の側の外周面部分に形成された外歯とを備え、前記円筒部の前記前端開口の側の部分が前記波動発生器によって非円形に撓められており、
前記圧電素子は、前記可撓性外歯歯車における前記円筒部および前記ダイヤフラムのうちの少なくとも一方の部位に貼り付けられていることを特徴とする波動歯車装置。 - 請求項3において、
前記圧電素子は、前記可撓性外歯歯車の前記円筒部の外周面に貼り付けられていることを特徴とする波動歯車装置。 - 請求項4において、
前記可撓性外歯歯車は回転しないように支持されている固定側部材であり、
前記剛性内歯歯車は回転自在の状態で支持されている回転出力部材であることを特徴とする波動歯車装置。 - 請求項1ないし5のうちのいずれかの項において、
前記振動発電部による発電電力を蓄える蓄電部を有していることを特徴とする波動歯車装置。 - 円形内周面が摩擦係合面とされている剛性リングと、前記剛性リングの内側に同軸状に配置され、円形外周面が摩擦係合面となっている可撓性リングと、前記可撓性リングの内側に同軸状に配置した波動発生器とを有し、前記波動発生器によって、前記可撓性リングは半径方向に撓められて前記剛性リングに部分的に摩擦係合しており、前記波動発生器の回転に伴って両リングの摩擦係合位置が円周方向に移動すると、両リングの間に、両リングの前記摩擦係合面の周長差に応じた相対回転が発生する摩擦係合式波動装置において、
前記可撓性リングには振動発電部が配置されており、
前記振動発電部は、前記波動発生器の回転に伴って繰り返し撓められる前記可撓性リングの撓み動作によって発電を行うことを特徴とする摩擦係合式波動装置。 - 請求項7において、
前記振動発電部は、前記波動発生器の回転に伴って繰り返し撓められる前記可撓性リングの撓み動作によって変位して発電を行う圧電素子を備えていることを特徴とする摩擦係合式波動装置。 - 請求項8において、
前記可撓性リングは、可撓性の円筒部と、この円筒部の後端から半径方向に延びている円盤状のダイヤフラムとを備え、前記円筒部の前端開口の側の外周面部分に前記摩擦係合面が形成されており、前記円筒部の前記前端開口の側の部分が前記波動発生器によって非円形に撓められており、
前記圧電素子は、前記可撓性リングにおける前記円筒部および前記ダイヤフラムのうちの少なくとも一方の部位に貼り付けられていることを特徴とする摩擦係合式波動装置。 - 請求項9において、
前記圧電素子は、前記可撓性リングの前記円筒部の外周面に貼り付けられていることを特徴とする摩擦係合式波動装置。 - 請求項10において、
前記可撓性リングは回転しないように支持されている固定側部材であり、
前記剛性リングは回転自在の状態で支持されている回転出力部材であることを特徴とする摩擦係合式波動装置。 - 請求項7ないし11のうちのいずれかの項において、
前記振動発電部による発電電力を蓄える蓄電部を有していることを特徴とする摩擦係合式波動装置。
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